WO2014154812A1 - Scheibenbremse für ein nutzfahrzeug - Google Patents

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WO2014154812A1 PCT/EP2014/056173 EP2014056173W WO2014154812A1 WO 2014154812 A1 WO2014154812 A1 WO 2014154812A1 EP 2014056173 W EP2014056173 W EP 2014056173W WO 2014154812 A1 WO2014154812 A1 WO 2014154812A1
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Alexander Asen
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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    • F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D2055/0004—Parts or details of disc brakes
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    • F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D2055/0004—Parts or details of disc brakes
    • F16D2055/0037—Protective covers

Definitions

  • the invention relates to a disc brake for a commercial vehicle according to the preamble of claim 1 or claim 4.
  • the receiving space is closed on the zuspann feature brake pad associated with a sliding caliper side by a closure lid.
  • This also serves as a supporting part of various attachments, such as bellows, gaskets or the like.
  • oppositely directed screws are mainly provided for assembly reasons, pass through the through holes of the caliper and are screwed into the closure cap side threaded holes.
  • the threaded hole are congruent with through holes of the closure cap.
  • Screws each having a female thread provided with a hollow pin which projects into the screw receiving through hole of the caliper.
  • the wall thickness of the hollow pin corresponds to the thickness of the closure cap, moreover, so that the through-hole of the caliper must be dimensioned correspondingly large in diameter, wherein the hollow pin is held positively in the through hole.
  • the through hole can not serve as a guide, so that when an occurrence of shear forces, the screw which frictionally rests against the brake caliper with her head, due to vibrations occurring during driving radial can be moved, which ultimately leads to a release in continuous operation, but at least a loosening of the connection.
  • the invention has for its object to further develop a disc brake of the generic type so that it is easier and less expensive to produce with design and manufacturing technology little effort.
  • a closure lid produced according to claim 1 or claim 4 is initially characterized by a simple and thus extremely cost-effective production.
  • the closure lid as a sheet-metal shaped part by punching and forming, so that, in accordance with Chend claim 1, the thread in the cap can be introduced during the forming.
  • hollow pegs can be formed, according to a further aspect of the invention, by producing a protruding, preferably cylindrical collar, this being used during the forming of the closure lid is made with.
  • the closure lid is sealed against the caliper, in particular by a circumferential sealing cord.
  • the hollow pins are provided on the side facing away from the contact area to the receiving space.
  • the thread can be introduced instead of forming as a separate operation, in particular by cutting, which can also be done in a tool capable of forming on the other hand.
  • form the run through the caliper and the closure cover fasteners as rivets, preferably using hollow rivets, especially since their head is easier to mold and they also have a lower weight compared to solid rivets, resulting in the always desired weight optimization of Disc brake contributes.
  • the positioning accuracy of the through holes, through which the rivets are guided can be designed relatively generous in this case, since after molding of the rivet head of the closure lid is pressed so firmly against the caliper that a lateral displacement is practically impossible ,
  • the latter is pushed with its first cylindrical shaft forward through the through-hole of the closure cover and the brake caliper, ie from a side facing a brake disc or a brake pad until it rests with its preformed head on the closure cap.
  • the end region of the cylindrical shank is subsequently used with a suitable tool
  • Show it: 1 shows a provided with a closure cover caliper disc brake according to claim 1 in a perspective view
  • Figure 4 is a partial section of the disc brake according to claim 4 in a sectional side view.
  • FIG. 1 shows a part of a disc brake for a commercial vehicle, with a brake caliper 2, which has a receiving space 10 for functional parts, such as an application device.
  • the receiving space 10 is closed on its one brake disk, not shown, forming a mounting opening open side by a closure lid 1.
  • screws 9, 9 ' are provided, wherein the screws 9 ' through through holes 3 of the closure lid 1, arranged on the opposite longitudinal sides, out and into threaded holes of the caliper. 2 are screwed.
  • closure lid 1 is fixed with eight screws, two of which are rotated in the closure lid 1, while six are bolted to the caliper 2.
  • the closure lid 1 has two openings 7 which, when the disc brake is functioning, will pass through two brake punches of the application device located in the receiving space 10, bellows, not illustrated, sealing the passage area between the brake punches and the closure lid 1.
  • a web 6 angled away from the brake caliper 2 is integrally formed on at least one longitudinal side on the outer edge region.
  • the thread of the respective threaded bore 4 is introduced directly into the closure lid 1.
  • the material thickness of the closure lid 1, i. the sheet thickness, too small to bring in a sufficient number of threads can.
  • an internally threaded hollow pin 5 is formed, which, as the figure 3 reproduces very clearly, projecting on the abutment region of the closure lid 1 on the brake caliper 2 opposite side.
  • the closure lid 1 is formed here as a sheet metal part and produced by stamping and forming, wherein the hollow pin 5 and the internal thread are produced during the forming.
  • closure lid 1 can also be produced as a cast part, wherein the thread is also introduced directly into the closure lid 1 in this case as well.
  • the fastener of a rivet 1 which is designed as a rivet, with a semi-finished already formed head 13 and an opposite radially outwardly to a circumferential collar 14 deformed end portion which rests against the bottom of a countersink 15 of the caliper 2.
  • the head 13 is supported on the closure lid 1.
  • the rivet 1 1 For mounting the rivets 1 1, which are guided in place of the screws 9 through the caliper 2, the rivet 1 1 as a semi-finished, i. with a continuous cylindrical shaft 12 through the through-hole 8 and that starting from the outside of the caliper 2 facing outside of the closure lid 1 until the head 13 comes to rest.

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Abstract

Eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem Bremssattel (2), der eine Bremsscheibe übergreift, die bei einer Bremsung beidseitig von im Bremssattel (2) gelagerten Bremsbelägen kontaktiert wird und der einen Aufnahmeraum (10) für Funktionsteile aufweist, der auf der der Bremsscheibe zugewandten Seite durch einen am Bremssattel (2) anliegenden und damit durch Schrauben (9) verbundenen Verschlussdeckel (1) verschlossen ist, wobei ein Teil der Schrauben (9) durch den Bremssattel (2) geführt und in verschlussdeckelseitige Gewindebohrungen (4) eingedreht sind, ist so ausgebildet, dass das jeweilige Gewinde in die Wandung eines Durchgangsloches (3) des Verschlussdeckels (1) oder in die Innenwandung eines Hohlzapfens (5) eingebracht ist, der auf der dem Anlagebereich zum Aufnahmeraum (10) abgewandten Seite des Verschlussdeckels (1) angeformt ist.

Description

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 4.
Um in einem Aufnahmeraum des Bremssattels angeordnete funktionsrelevante Bauteile, wie eine Zuspanneinrichtung oder andere Funktionsteile vor Korrosion durch Witterungseinflüsse zu schützen, ist der Aufnahmeraum auf der bei einer Schiebesattelbremse dem zuspannseitigen Bremsbelag zugeordneten Seite durch einen Verschlussdeckel verschlossen. Dieser dient überdies als Tragteil diverser Anbauteile, wie Faltenbälgen, Dichtungen oder dergleichen.
Die Befestigung des Verschlussdeckels am Bremssattel erfolgt mittels Schrauben, die im Randbereich umfänglich angeordnet und zum Teil in Gewindebohrungen des Bremssattels eingedreht sind, wobei diese durch Durchgangslöcher des Verschlussdeckels geführt sind.
Neben diesen, von der Bremsscheibenseite her eindrehbaren Schrauben sind vor allem aus montagetechnischen Gründen entgegengesetzt gerichtete Schrauben vorgesehen, die Durchsteckbohrungen des Bremssattels durchtreten und in verschlussdeckelseitige Gewindebohrungen eingedreht sind.
Hierzu sind auf der dem Aufnahmeraum abgewandten und der Bremsscheibe zugewandten Seite des Verschlussdeckels Muttern aufgepresst, deren Gewindebohrung deckungsgleich mit Durchgangslöchern des Verschlussdeckels sind.
Allerdings ergeben sich daraus Fertigungsprobleme und Kostennachteile, die vor allem deshalb beklagenswert sind, weil solche Scheibenbremse als Serienteile in großen Stückzahlen Verwendung finden.
Abgesehen davon, dass die handelsüblichen Pressmuttern, die zum Einsatz kommen, relativ teuer sind, ist deren Befestigung mit dem Verschlussdeckel nur mit einem entsprechenden Arbeitsaufwand möglich.
Darüber hinaus ist eine mit dem jeweiligen Durchgangsloch des Verschlussdeckels deckungsgleiche Anbringung nicht mit Sicherheit gewährleistet, so dass es bei der Montage des Verschlussdeckels, d.h. der Befestigung am Bremssattel vielfach zu Problemen kommt.
In der DE 198 55 614 C1 ist eine Scheibenbremse offenbart, bei der der Verschlussdeckel zum Verbinden mit den durch den Bremssattel geführten
Schrauben jeweils einen mit einem Innengewinde versehenen Hohlzapfen aufweist, der in die die Schraube aufnehmende Durchsteckbohrung des Bremssattels ragt. Dabei entspricht die Wandungsdicke des Hohlzapfens der Dicke des Verschlussdeckels im Übrigen, so dass die Durchsteckbohrung des Bremssattels in ihrem Durchmesser entsprechend groß dimensioniert sein muss, wobei der Hohlzapfen formschlüssig in der Durchsteckbohrung gehalten ist.
Aufgrund des um die doppelte Wandstärke des Hohlzapfens größeren Durchmessers als der Schaftdurchmesser der Schraube, kann die Durchsteckbohrung nicht als Führung dienen, so dass bei einem Auftreten von Querkräften die Schraube, die reibschlüssig am Bremssattel mit ihrem Kopf anliegt, aufgrund von im Fahrbetrieb auftretenden Erschütterungen radial bewegt werden kann, was letztendlich im Dauerbetrieb zu einem Lösen, zumindest jedoch einem Lockern der Verbindung führt.
Da eine Scheibenbremse eine sicherheitsrelevante Komponente des Nutzfahrzeuges darstellt, an deren einzelne Bauteile hinsichtlich ihrer Funktionsgarantie besondere Anforderungen gestellt werden, muss die beschriebene Gefahr eines Lösens der Verbindung BremssattelA/erschlussdeckel als nicht akzeptabler Umstand angesehen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass sie mit konstruktiv und fertigungstechnisch geringem Aufwand einfacher und kostengünstiger herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 4 gelöst.
Ein gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 4 hergestellter Verschlussdeckel zeichnet sich zunächst einmal durch eine einfache und damit äußerst kostengünstige Fertigung aus.
Aus dem Stand der Technik ist es bereits bekannt, den Verschlussdeckel als Blechformteil durch Stanzen und Umformen herzustellen, so dass, entspre- chend Anspruch 1 , das Gewinde im Verschlussdeckel bei der Umformung mit eingebracht werden kann.
Zusätzliche Arbeiten, wie das lagegenaue Einpressen sind nicht mehr erforderlich, woraus sich naturgemäß eine durchaus bemerkenswerte Kostenreduzierung ergibt.
Dies betrifft gleichermaßen den Ausschluss einer Fehlstellung der Gewindebohrung gegenüber einem Durchgangsloch, wie sie zum Stand der Technik beschrieben ist und die nun nicht mehr möglich ist.
Daraus ergeben sich vor allem Montagevorteile, die eine Befestigung des Verschlussdeckels am Bremssattel in jedem Fall problemlos darstellen.
Sollte der aus Blech bestehende Verschlussdeckel keine ausreichende Dicke aufweisen, um eine notwendige Anzahl von Gewindegängen einbringen zu können, können, entsprechend einem weiteren Gedanken der Erfindung, Hohlzapfen angeformt werden durch Herstellung jeweils eines vorstehenden, vorzugsweise zylindrischen Kragens, wobei dieser bei der Umformung des Verschlussdeckels mit hergestellt wird.
Üblicherweise ist der Verschlussdeckel gegenüber dem Bremssattel abgedichtet, insbesondere durch eine umfängliche Dichtschnur. Um in diesem Fall ein ungehindertes Anpressen des Verschlussdeckels, unter Quetschen der Dichtschnur zu ermöglichen, sind die Hohlzapfen auf der dem Anlagebereich zum Aufnahmeraum abgewandten Seite vorgesehen.
Damit ist sichergestellt, dass die durch die Durchsteckbohrung geführte
Schraube eng an der Wandung der Durchsteckbohrung anliegt, d.h. weitgehend spielfrei, so dass die zum Stand der Technik beschriebene radiale Verschiebung der Schraube innerhalb der Durchsteckbohrung ausgeschlossen ist. Damit einher geht eine Verbesserung der Funktionssicherheit, da nunmehr ausgeschlossen ist, dass durch Querbewegungen der Schraube die bestehende Verbindung mit dem Verschlussdeckel gelockert wird.
Im Bedarfsfall und falls sich dadurch eine günstigere Herstellung ergibt, kann das Gewinde statt beim Umformen als separater Arbeitsgang eingebracht werden, insbesondere durch Schneiden, wobei auch dies in einem andererseits zum Umformen fähigen Werkzeug erfolgen kann. Als Alternativlösung wird gemäß Anspruch 4 vorgeschlagen, die durch den Bremssattel und den Verschlussdeckel geführten Befestigungselemente als Nieten auszubilden, wobei bevorzugt Hohlniete Verwendung finden, insbesondere da ihr Kopf einfacher anzuformen ist und sie überdies ein geringeres Gewicht gegenüber Vollnieten aufweisen, was zur stets angestrebten Gewichtsoptimierung der Scheibenbremse beiträgt.
Die zur Erfindung nach Anspruch 1 vorstehend beschriebenen Vorteile ergeben sich gleichermaßen bei einer Befestigung des Verschlussdeckels entsprechend dem Anspruch 4.
Dabei ist besonders hervorzuheben, dass die Positioniergenauigkeit der Durchsteckbohrungen, durch die die Nieten geführt werden, in diesem Fall relativ großzügig ausgelegt sein kann, da nach einem Formen des Nietkopfes der Verschlussdeckel derart fest an den Bremssattel gepresst ist, dass ein seitliches Verschieben praktisch ausgeschlossen ist.
Zur Montage der Niete wird dieser mit seinem zunächst durchgehend zylindrischen Schaft voran durch die Durchsteckbohrung des Verschlussdeckels und des Bremssattels geschoben, also von der einer Bremsscheibe oder einem Bremsbelag zugewandten Seite her, bis er mit seinem vorgeformten Kopf am Verschlussdeckel anliegt. In dieser Endstellung wird im Folgenden mit einem geeigneten Werkzeug der Endbereich des zylindrischen Schaftes durch
Aufspreizen so verformt, dass sich eine satte Anlage eines bei einem Hohlniet ausgebildeten umlaufenden Kragens am Bremssattel ergibt.
Eine wesentliche Kostenersparnis stellt sich dadurch ein, dass auf den Einsatz von Durchgangsschrauben gänzlich verzichtet werden kann, wobei die Kosten für einen Hohlniet gegenüber einer geeigneten und bisher eingesetzten
Schraube halbiert sind.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen: Figur 1 einen mit einem Verschlussdeckel versehenen Bremssattel einer Scheibenbremse nach Anspruch 1 in einer perspektivischen Ansicht
Figur 2 den Verschlussdeckel ebenfalls in einer perspektivischen Ansicht
Figur 3 einen Schnitt durch einen Teil der Scheibenbremse mit montiertem
Verschlussdeckel, gemäß der Linie III-III in Figur 2
Figur 4 einen Teilausschnitt der Scheibenbremse nach Anspruch 4 in einer geschnittenen Seitenansicht.
In der Figur 1 ist ein Teil einer Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug dargestellt, mit einem Bremssattel 2, der einen Aufnahmeraum 10 für Funktionsteile, wie einer Zuspanneinrichtung, aufweist. Der Aufnahmeraum 10 ist auf seiner einer nicht dargestellten Bremsscheibe zugewandten, eine Montageöffnung bildenden offenen Seite durch einen Verschlussdeckel 1 verschlossen.
Zur Befestigung des Verschlussdeckels 1 , der an einer Anlagefläche des Bremssattels 2 dicht anliegt, sind Schrauben 9, 9' vorgesehen, wobei die Schrauben 9' durch Durchgangslöcher 3 des Verschlussdeckels 1 , an dessen sich gegenüberliegenden Längsseiten angeordnet, geführt und in Gewindebohrungen des Bremssattels 2 eingedreht sind.
An den sich gegenüberliegenden Schmalseiten des länglichen Verschlussdeckels 1 sind, gemäß dem Anspruch 1 , Gewindebohrungen 4 angeordnet, in die durch Durchsteckbohrungen 8 des Bremssattels 2 geführte Schrauben 9 eingedreht sind, entsprechend den Darstellungen in den Figuren 1 -3.
Insgesamt ist der Verschlussdeckel 1 mit acht Schrauben befestigt, von denen zwei in den Verschlussdeckel 1 gedreht sind, während sechs mit dem Bremssattel 2 verschraubt sind.
Im Übrigen weist der Verschlussdeckel 1 zwei Öffnungen 7 auf, die bei funktionsfähiger Scheibenbremse von zwei Bremsstempeln der im Aufnahmeraum 10 befindlichen Zuspanneinrichtung durchtreten werden, wobei nicht dargestellte Faltenbälge den Durchtrittsbereich zwischen den Bremsstempeln und dem Verschlussdeckel 1 abdichten. Zur Versteifung des aus Blech bestehenden Verschlussdeckels 1 ist zumindest an einer Längsseite am Außenrandbereich ein in die vom Bremssattel 2 abgewandte Richtung abgewinkelter Steg 6 angeformt.
Das Gewinde der jeweiligen Gewindebohrung 4 ist unmittelbar in den Verschlussdeckel 1 eingebracht. Im Beispiel ist die Materialdicke des Verschlussdeckels 1 , d.h. die Blechdicke, zu gering, um eine ausreichende Anzahl von Gewindegängen einbringen zu können.
Deshalb ist ein mit Innengewinde versehener Hohlzapfen 5 angeformt, der, wie die Figur 3 sehr deutlich wiedergibt, auf der dem Anlagebereich des Verschlussdeckels 1 am Bremssattel 2 gegenüberliegenden Seite vorsteht.
Der Verschlussdeckel 1 ist hier als Blechformteil ausgebildet und durch Stanzen und Umformen hergestellt, wobei der Hohlzapfen 5 und das Innengewinde während des Umformens mit hergestellt werden.
Prinzipiell ist der Verschlussdeckel 1 auch als Gussteil herstellbar, wobei auch in diesem Fall das Gewinde unmittelbar in den Verschlussdeckel 1 eingebracht wird.
In einem Teilausschnitt der Scheibenbremse ist in Figur 4 ein Ausführungsbeispiel der Befestigung des Verschlussdeckels 1 am Bremssattel 2 gemäß Anspruch 4 dargestellt.
Hierin besteht das Befestigungselement aus einem Niet 1 1 , der als Hohlniet ausgebildet ist, mit einem am Halbzeug bereits angeformten Kopf 13 und einem gegenüberliegend radial nach außen zu einem umlaufenden Kragen 14 verformten Endbereich, der am Grund einer Senkung 15 des Bremssattels 2 anliegt. Demgegenüber stützt sich der Kopf 13 am Verschlussdeckel 1 ab.
Zur Montage der Nieten 1 1 , die anstelle der Schrauben 9 durch den Bremssattel 2 geführt sind, wird der Niet 1 1 als Halbzeug, d.h. mit einem durchgehend zylindrischen Schaft 12 durch die Durchsteckbohrung 8 geführt und zwar ausgehend von der dem Bremssattel 2 abgewandten Außenseite des Verschlussdeckels 1 , bis der Kopf 13 daran zur Anlage kommt.
Anschließend erfolgt eine Umformung des aus der Durchsteckbohrung 8 ragenden Endbereichs des Schaftes 12 zum Kragen 14, wobei der Kopf 13 und der Kragen 14 derart fest anliegen, dass eine spielfreie Fixierung des Verschlussdeckels 1 in diesem Bereich gewährleistet ist.

Claims

Ansprüche
1 . Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem Bremssattel (2), der eine Bremsscheibe übergreift, die bei einer Bremsung beidseitig von im Bremssattel (2) gelagerten Bremsbelägen kontaktiert wird und der einen Aufnahmeraum (10) für Funktionsteile aufweist, der auf der der Bremsscheibe zugewandten Seite durch einen am Bremssattel (2) anliegenden und damit durch Schrauben (9) verbundenen Verschlussdeckel (1 ) verschlossen ist, wobei ein Teil der Schrauben (9) durch den Bremssattel (2) geführt und in verschlussdeckelseitige Gewindebohrungen (4) eingedreht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Gewinde in die Wandung eines Durchgangsloches (3) des Verschlussdeckels (1 ) oder in die Innenwandung eines Hohlzapfens (5) eingebracht ist, der auf der dem Anlagebereich zum Aufnahmeraum (10) abgewandten Seite des Verschlussdeckels (1 ) angeformt ist.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Hohlzapfen (5) und/oder das Gewinde beim Umformen des aus Blech bestehenden Verschlussdeckels (1 ) ausgebildet sind.
3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlzapfen (5) als zylindrischer Kragen ausgebildet ist.
4. Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem Bremssattel (2), der eine Bremsscheibe übergreift, die bei einer Bremsung beidseitig von im Bremssattel (2) gelagerten Bremsbelägen kontaktiert wird und der einen Aufnahmeraum (10) für Funktionsteile aufweist, der auf der der Bremsscheibe zugewandten Seite durch einen am Bremssattel (2) anliegenden und damit durch Befestigungselemente verbundenen Verschlussdeckel (1 ) verschlossen ist, wobei ein Teil der Befestigungselemente durch den Bremssattel (2) und den Verschlussdeckel (1 ) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Bremssattel (2) und den Verschlussdeckel
(1 ) geführten Befestigungselemente jeweils aus einem Niet (1 1 ) bestehen.
5. Scheibenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Niet (1 1 ) als Hohlniet ausgebildet ist.
6. Scheibenbremse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgeformte Kopf (13) des Niets (1 1 ) an der dem Bremssattel (2) abgewandten Außenseite des Verschlussdeckels (1 ) anliegt.
7. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass der als Hohlniet ausgebildete Niet (1 1 ) nach einer Montage an seinem dem Kopf (13) gegenüberliegenden Ende zu einem radial nach außen gerichteten Kragen (14) verformt ist.
8. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (13) und der Kragen (14) unter Anpressdruck am Verschlussdeckel (1 ) bzw. dem Bremssattel (2) anliegen.
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